DE1537308B2 - Circuit arrangement for generating a periodic sawtooth current in a coil, in particular the deflection winding of a television picture tube - Google Patents
Circuit arrangement for generating a periodic sawtooth current in a coil, in particular the deflection winding of a television picture tubeInfo
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- DE1537308B2 DE1537308B2 DE19671537308 DE1537308A DE1537308B2 DE 1537308 B2 DE1537308 B2 DE 1537308B2 DE 19671537308 DE19671537308 DE 19671537308 DE 1537308 A DE1537308 A DE 1537308A DE 1537308 B2 DE1537308 B2 DE 1537308B2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines periodischen Sägezahnstromes in einer Spule, insbesondere der Ablenkwicklung einer Fernsehbildröhre, bei der in einem ersten Stromzweig die Spule über einen ersten steuerbaren, in beiden Richtungen leitenden Schalter an einer Energie speichernden Stromquelle liegt, wobei der steuerbare Schalter durch die Antiparallelschaltung eines steuerbaren Gleichrichters mit einer Diode gebildet ist und die Steuerelektrode des Gleichrichters mit einer Steuerimpulsquelle verbunden ist, welche den Schalter während eines Teils des Sägezahnhinlaufs leitend macht, und bei der der Sägezahnrücklauf mit Hilfe eines zweiten steuerbaren Schalters eingeleitet wird.The invention relates to a circuit arrangement for generating a periodic sawtooth current in a coil, in particular the deflection winding of a television picture tube, in which in a first current branch storing energy in the coil via a first controllable switch that is conductive in both directions Current source is, the controllable switch by the anti-parallel connection of a controllable Rectifier is formed with a diode and the control electrode of the rectifier with a Control pulse source is connected, which conducts the switch during part of the sawtooth trace makes, and in which the sawtooth return is initiated with the help of a second controllable switch.
Es sind bereits zahlreiche Schaltungsanordnungen für volltransistorisierte Fernsehempfänger auf den Markt gebracht oder in der Fachliteratur beschrieben worden. Besonders problematisch bei derartigen Transistorempfängern ist, vom Standpunkt der Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit aus, die Horizontalablenkschaltung. Zur Umgehung der Schwierigkeiten hinsichtlich der Spannungs- und Strombelastbarkeit der Transistoren hat man Schaltungsanordnungen entwickelt, die mit steuerbaren Siliziumgleichrichtern arbeiten, welche wesentlich stärker als Transistoren belastbar sind.There are already numerous circuit arrangements for fully transistorized television receivers on the Brought to the market or described in the specialist literature. Particularly problematic with such transistor receivers is the horizontal deflection circuit from the standpoint of reliability and economy. To circumvent the difficulties with regard to the voltage and current carrying capacity of the Transistors have been developed circuit arrangements with controllable silicon rectifiers work, which are much more resilient than transistors.
Bei einer bekannten Zeilenablenkschaltung ist die Ablenkwicklung über die Antiparallelschaltung eines gesteuerten Siliziumgleichrichters mit einer Diode an eine Spannungsquelle gelegt. Die Steuerelektrode des Siliziumgleichrichters ist mit einem Ausgang eines monostabilen Multivibrators und der Anoden-Kathoden-Strecke eines zweiten gesteuerten Siliziumgleichrichters gekoppelt, dessen Steuerelektrode wiederum mit dem zweiten Ausgang des Multivibrators verbunden ist. Die Steuerung der beiden Siliziumgleichrichter erfolgt dabei mit Hilfe der Vorder- bzw. Rückflanke des Multivibratorimpulses. Für einen auch im Stromumkehrpunkt des Sägezahnhinlaufs glatten Verlauf des Ablenkstromes müssen die Schaltzeiten des Multivibrators sehr genau eingehalten werden. Hierdurch wird jedoch, insbesondere im Hinblick auf die Langzeitkonstanz, ein beträchtlicher schaltungsmäßiger Aufwand und umfangreiche Stabilisierungsmaßnahmen bedingt, die sich im Preis des Fernsehgerätes niederschlagen.In a known line deflection circuit, the deflection winding is one via the anti-parallel connection controlled silicon rectifier with a diode connected to a voltage source. The control electrode of the Silicon rectifier has an output of a monostable multivibrator and the anode-cathode section a second controlled silicon rectifier coupled, its control electrode in turn is connected to the second output of the multivibrator. The control of the two silicon rectifiers takes place with the help of the leading or trailing edge of the multivibrator pulse. For one also in the Current reversal point of the sawtooth infeed smooth course of the deflection current, the switching times of the multivibrator must be adhered to very precisely. Through this however, particularly with regard to long-term constancy, a considerable amount of circuitry is required Effort and extensive stabilization measures required, which are reflected in the price of the television set knock down.
Es ist weiterhin bekannt, die Ablenkspule über einen aus der Antiparallelschaltung eines steuerbaren Siliziumgleichrichters mit einer Diode bestehenden Schalter an einen als Spannungsquelle dienenden Speicherkondensator zu legen und der Ablenkspule außerdem einen Serienschwingkreis parallel zu schalten, über welchen der Sägezahnrücklauf in Form einer Sinushalbschwingung erfolgt.It is also known that the deflection coil via one of the anti-parallel connection of a controllable Silicon rectifier with a diode existing switch to one serving as a voltage source To place a storage capacitor and to connect a series resonant circuit in parallel to the deflection coil, over which the sawtooth return takes place in the form of a half sine wave.
Bei diesen bekannten Schaltungen handelt es sich um rücklaufgesteuerte Schaltungen, wobei der gesteuerte Siliziumgleichrichter während des kurzen Rücklaufintervalls an eine Spannungsquelle angeschaltet wird, damit die in der Ablenkspule während des Hinlaufs verbrauchte Energie wieder ergänzt wird. Der Wirkungsgrad dieser Schaltungen ist jedoch im Vergleich zu den herkömmlichen hinlaufgesteuerten Schaltungen geringer, die sich jedoch nicht so gut für eine Weitwinkel-Strahlablenkung von Farbfernsehröhren eignen. Bei den rücklaufgesteuerten Schaltungen fließt während des Rücklaufintervalls ein verhältnismäßig starker Strom in einer Richtung durch den Thyristor und die dazugehörigen Ablenkelemente.These known circuits are return-controlled circuits, the controlled Silicon rectifier connected to a voltage source during the short retrace interval so that the energy consumed in the deflection coil during the trace is replenished. However, the efficiency of these circuits is compared to the conventional one-way controlled Circuits less, but not so good for wide-angle beam deflection of color television tubes suitable. In return-controlled circuits, a relatively large flow occurs during the return interval strong current in one direction through the thyristor and the associated deflection elements.
Während des Hinlaufs fließt ein sich linear in einer Richtung ändernder Ablenkstrom durch eine Diode, der in der Ablenkschaltung unerwünschte Verluste hervorruft. Bei den hinlaufgesteuerten Schaltungen leiten dagegen während des verhältnismäßig langen Hinlaufintervalls ein oder mehrere aktive, als Schalter dienende Bauelemente in beiden Richtungen, wobei während der zweiten Hälfte des Hinlaufs die Energie im Ablenkkreis ergänzt wird und der fließende Gleichstrom, und damit die durch ihn bedingten Leistungsverluste, erheblich geringer ist. During the trace, a deflection current that changes linearly in one direction flows through a diode, which causes undesirable losses in the deflection circuit. With the outgoing-controlled circuits on the other hand, conduct one or more active switches as switches during the relatively long trace interval serving components in both directions, with the energy during the second half of the outward run is supplemented in the deflection circuit and the flowing direct current, and thus the power loss caused by it, is considerably lower.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rücklaufgesteuerte Ablenkschaltung zu schaffen, welche einen verbesserten Wirkungsgrad ohne übermäßigen Schaltungsaufwand hat.The invention is based on the object of providing a return-controlled deflection circuit which has improved efficiency without excessive circuitry.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines periodischen Sägezahnstromes in einer Spule, insbesondere der Ablenkwicklung einer Fernsehbildröhre, bei der in einem ersten Stromzweig die Spule über einen ersten steuerbaren, in beiden Richtungen leitenden Schalter an einer Stromquelle liegt, wobei der steuerbare Schalter durch die Antiparallelschaltung eines steuerbaren Gleichrichters mit einer Diode gebildet ist, und die Steuerelektrode des Gleichrichters mit einer Steuerimpulsquelle verbunden ist, welche den Schalter während eines Teils des Sägezahnhinlaufs leitend macht, und bei der der Sägezahnrücklauf mit Hilfe eines zweiten steuerbaren Schalters eingeleitet wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der erste steuerbare Schalter außerdem Bestandteil eines zweiten Stromzweiges ist, der in Reihenschaltung mit dem Schalter eine zweite Stromquelle und einen schwingungsfähigen Blindwiderstand enthält, welcher während des mittleren Teils des Sägezahnhinlaufs bei geschlossenem Schalter Energie aus der zweiten Stromquelle aufnimmt und mittels des zweiten steuerbaren Schalters periodisch gegen Ende des Sägezahnhinlaufs von der zweiten Stromquelle unter Bildung eines Schwingkreises wieder abgetrennt wird, derart, daß infolge der Eigenschwingung des Blindwiderstandes sich der Strom im ersten Schalter ein erstes Mal umkehrt, wobei dessen gesteuerter Gleichrichter gesperrt wird, und noch ein zweites Mal umkehrt, wobei auch seine Diode gesperrt wird, und der Blindwiderstand dadurch auf die Reihenschaltung der ersten Stromquelle mit der Spule des ersten Stromzweiges geschaltet wird und mit dieser Reihenschaltung unter Ausgleich der beim Sägezahnhinlauf entstandenen Spulenverluste die Rücklaufschwingung ausführt.This task is performed in a circuit arrangement for generating a periodic sawtooth current in a coil, in particular the deflection winding of a television picture tube, in which in a first current branch the coil via a first controllable switch, which is conductive in both directions, on a power source is, the controllable switch by the anti-parallel connection of a controllable rectifier with a diode is formed, and the control electrode of the rectifier is connected to a control pulse source which renders the switch conductive during part of the sawtooth trace and during which the sawtooth retrace is initiated with the help of a second controllable switch, solved according to the invention by that the first controllable switch is also part of a second branch that is connected in series with the switch contains a second power source and an oscillatory reactance, which during the middle part of the sawtooth run-out with the switch closed the second power source and periodically towards the end by means of the second controllable switch of the sawtooth trace is separated again from the second power source to form an oscillating circuit is, in such a way that as a result of the natural oscillation of the reactance, the current in the first switch reverses a first time, with its controlled rectifier blocked, and a second time reverses, whereby its diode is also blocked, and the reactance thereby on the series circuit the first current source is switched to the coil of the first current branch and with this Series connection, compensating for the coil losses caused by the sawtooth forward movement, the return oscillation executes.
Hierbei dient der Blindwiderstand einmal der Energiespeicherung während des Sägezahnhinlaufs, ferner stellt er ein schwingungsfähiges Gebilde dar, welches zu Beginn des Rücklaufintervalls durch eine Schwingung mit seiner Eigenresonanz eine zweimalige Stromumkehr in den ersten Schalter bewirkt und schließlich drittens zusammen mit der Ablenkspule die — üblicherweise nur mit Hilfe eines Kondensators durchgeführte — Rücklaufschwingung ausführt. Bei der zweimaligen Stromumkehr infolge der Resonanzschwingung wird der steuerbare Gleichrichter des ersten Schalters durch die erste Stromumkehr gesperrt, während seine Diode noch leitet, die dann durch die zweite Stromumkehr ebenfalls gesperrt wird, so daß der erste Schalter in zwei Schritten geschlossen wird und sich der Schwingkreis des Blindwiderstandes über die Reihenschaltung der Ablenkspule mit der Stromquelle schließt.Here, the reactance is used to store energy during the sawtooth approach, it also represents a vibratory structure, which at the beginning of the return interval by a Oscillation with its natural resonance causes a two-time current reversal in the first switch and and finally, together with the deflection coil, the - usually only with the help of a capacitor carried out - reverse oscillation carries out. When the current is reversed twice as a result of the resonance oscillation the controllable rectifier of the first switch is blocked by the first current reversal, while its diode is still conducting, which is then also blocked by the second current reversal so that the first switch is closed in two steps and the resonant circuit of the reactance closes via the series connection of the deflection coil with the power source.
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Der Energienachschub für die in der Ablenkspule Hinlauf- und Rücklaufintervall. In der Ablenkschal-The energy supply for the forward and reverse interval in the deflection coil. In the deflection
während des Hinlaufs verbrauchte Energie erfolgt bei tung 21 ist eine erste Quelle elektrischer Energie inEnergy consumed during the run takes place at device 21, a first source of electrical energy is in
der erfindungsgemäßen Schaltung in zwei Schritten: Form eines Kondensators 23, an dem eine verhältnis-the circuit according to the invention in two steps: Form of a capacitor 23 on which a ratio-
Während des Sägezahnhinlaufs nimmt der schwin- mäßig konstante Spannung entwickelt wird, vorge-During the sawtooth trace, the constant voltage is developed.
gungsfähige Blindwiderstand Energie aus einer Kon- 5 sehen, die während des Hinlaufintervalls mittels einescapable reactance see energy from a con-5 that during the trace interval by means of a
stantstromquelle auf (Schaltungen, welche die Ver- steuerbaren Schaltelements 24 bipolarer Leitfähigkeitconstant current source on (circuits which the controllable switching element 24 of bipolar conductivity
lustenergie während des Sägezahnhinlaufs wieder er- an die Ablenkwicklung 22 angekoppelt wird,Loss energy is coupled back to the deflection winding 22 during the sawtooth trace,
ganzen, werden im angelsächsischen Sprachgebrauch Der Schalter 24 besteht aus der Parallelschaltungwhole, are in Anglo-Saxon usage The switch 24 consists of the parallel connection
als »trace driven« bezeichnet). Während des Säge- eines steuerbaren Siliciumgleichrichters (Thyristors)referred to as "trace driven"). During the sawing of a controllable silicon rectifier (thyristor)
zahnrücklaufs wird nun diese im Blindwiderstand io 25 und einer Dämpfungsdiode 26, die so gepolt ist,Tooth return is now this in the reactance io 25 and a damping diode 26, which is polarized so
gespeicherte Energie an die Ablenkspule weiter- daß sie in der entgegengesetzten Richtung leitet wiestored energy on the deflection coil - that it conducts in the opposite direction as
gegeben (eine Ablenkschaltung, bei der die Verlust- der Thyristor 25. Die Ablenkschaltung 21 enthältgiven (a deflection circuit in which the loss of the thyristor 25. The deflection circuit 21 contains
energie während des Sägezahnrücklaufs ergänzt wird, ferner eine zweite Quelle elektrischer Energie mitenergy is supplemented during the sawtooth return, also with a second source of electrical energy
wird als »retrace driven« bezeichnet). Die erfindungs- einer verhältnismäßig großen Induktivität 27, die anis referred to as "retrace driven"). The invention a relatively large inductance 27, which at
gemäße Schaltung stellt nun eine Kombination dieser 15 eine Spannungsklemme B + von z. B. +150 Volt desAccording to the circuit, a combination of these 15 now provides a voltage terminal B + of z. B. +150 volts des
beiden Prinzipien dar, indem sie nämlich hinsichtlich Spannungsversorgungsteils (nicht gezeigt) des Emp-represent both principles, namely with regard to the power supply part (not shown) of the receiver
des zuletzt erwähnten Schaltungsteils nach dem letzt- fängers angeschlossen ist. Zwischen die Spule 27 undof the last-mentioned circuit part is connected after the last catcher. Between the coil 27 and
genannten Prinzip arbeitet, während man bei einer eine Klemme des Schaltelements 24 ist ein Blind-mentioned principle works, while one terminal of the switching element 24 is a blind
Betrachtung der Gesamtschaltung vom erstgenannten Widerstandselement in Form der ReihenschaltungConsideration of the overall circuit of the first-mentioned resistance element in the form of the series circuit
Prinzip sprechen kann. 20 einer Spule 28 und eines Kondensators 29 gekoppelt.Principle can speak. 20 of a coil 28 and a capacitor 29 are coupled.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus An die Steuerelektrode des Thyristors 25 ist eineFurther features of the invention emerge from the control electrode of the thyristor 25 is a
den Unteransprüchen. Im folgenden ist die Erfindung Schaltungsanordnung mit einer induktiv mit derthe subclaims. In the following the invention is a circuit arrangement with an inductive with the
an Hand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels Spule 27 gekoppelten Wicklung 30, einem Widerstandon the basis of the representations of an exemplary embodiment coil 27 coupled winding 30, a resistor
näher erläutert. Es zeigt 31 und einem Kondensator 32 angeschlossen, mittelsexplained in more detail. It shows 31 and a capacitor 32 connected, by means of
F i g. 1 das teilweise in Blockform dargestellte 25 deren der Thyristor 25 jeweils während des Hinlauf-Schaltschema eines Fernsehempfängers mit der erfin- Intervalls der Ablenkschwingung geöffnet (leitend gedungsgemäßen Ablenkschaltung und macht) wird.F i g. 1 shows 25, partly shown in block form, of which the thyristor 25 in each case during the forward switching scheme of a television receiver with the invented interval of the deflection oscillation opened (conductive intended Deflection circuit and power) will.
F i g. 2 eine Reihe von (nicht maßstabgerecht Ein zweites steuerbares Schaltelement 33 mit biwiedergegebenen) Signalverlaufsdiagrammen, die der polarer Leitfähigkeit ist zwischen den Verbindungs-Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung nach 3° punkt der Spulen 27 und 28 und einen Bezugsspan-F i g. 1 dienen. . nungspunkt (Masse) gekoppelt. Das Schaltelement 33F i g. 2 a series of (not to scale a second controllable switching element 33 with bi-reproduced) Waveform diagrams showing the polar conductivity is between the connection explanations the mode of operation of the circuit after 3 ° point of the coils 27 and 28 and a reference span-F i g. 1 serve. . coupling point (ground). The switching element 33
F i g. 1 veranschaulicht eine Ausführungsform der besteht wie das Schaltelement 24 aus der Parallel-Erfmdung,
wie sie sich in einem typischen Fernseh- schaltung eines Thyristors 34 und einer Energieempfänger
anwenden läßt. Der Fernsehempfänger hat Wiedergewinnungsdiode 35, die in der entgegengesetzeine
Antenne 10, die das Fernsehsignal empfängt und 35 ten Richtung leitet wie der Thyristor 34.
auf den Empfangsteil 11 koppelt. Der Empfangsteil Sodann ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen,F i g. 1 illustrates an embodiment which, like the switching element 24, consists of the parallel invention as can be used in a typical television circuit of a thyristor 34 and an energy receiver. The television receiver has recovery diode 35 which conducts in the opposite direction an antenna 10 which receives the television signal and 35 th direction as the thyristor 34.
couples to the receiving part 11. The receiving part is then provided with a circuit arrangement
11 enthält normalerweise einen HF-Verstärker, eine durch die das Schaltelement 33 jeweils vor dem Rück-Mischstufe zum Umsetzen der HF-Signale in ZF- laufintervall der Ablenkperiode leitend gemacht wird. Signale, einen ZF-Verstärker und einen Demodulator, Diese Schaltungsanordnung enthält den Transforder aus den ZF-Signalen das BAS-Signal (Signal- 40 mator 20, der den Ausgang des Horizontaloszillators gemisch) ableitet. Dem Empfangsteil ist ein Video- 19 mit der Steuerelektrode des Thyristors 34 koppelt, verstärker 12 nachgeschaltet. Über die Reihenschaltung des Kondensators 23 und11 normally contains an RF amplifier, one through which the switching element 33 in each case before the back-mixing stage for converting the RF signals in the IF running interval of the deflection period is made conductive. Signals, an IF amplifier and a demodulator, this circuit arrangement contains the transequipment from the IF signals the BAS signal (signal 40 mator 20, which is the output of the horizontal oscillator mixture). The receiving part is a video 19 coupled to the control electrode of the thyristor 34, amplifier 12 connected downstream. Via the series connection of the capacitor 23 and
Die verstärkte Leuchtdichtekomponente (Bildheilig- der Ablenkwicklung 22 ist ein kapazitiver Spannungs-The increased luminance component (image sacred deflection winding 22 is a capacitive voltage
keitskomponente) des am Ausgang des Videoverstär- teiler 36 mit den beiden Kondensatoren 36 a und 36 &component) of the output of the video amplifier 36 with the two capacitors 36 a and 36 &
kers 12 erscheinenden Signalgemischs gelangt zur 45 geschaltet. Der Verbindungspunkt der Kondensatorenkers 12 appearing signal mixture is switched to 45. The connection point of the capacitors
Steuerelektrode (z. B. der Kathode) der Bildröhre 13. 36 a und 36 & ist mit dem Phaseridetektor 18 gekop-Control electrode (e.g. the cathode) of the picture tube 13. 36 a and 36 & is coupled to the phaserid detector 18
Das Signalgemisch wird ferner vom Videoverstärker pelt, um letzteren zwecks Steuerung des Oszillators 19The composite signal is also pelted by the video amplifier to the latter for the purpose of controlling the oscillator 19
12 dem Amplitudensieb (Synchronisiersignal-Abtrenn- mit Rücklauf impulsen zu beliefern.12 to supply the amplitude sieve (synchronization signal separation with return pulses).
stufe) 14 zugeleitet. Das Amplitudensieb 14 beliefert Am Kondensator 36 b des Spannungsverteilers 36 den Vertikalablenkgenerator 15 mit Vertikalsynchro- 50 erzeugte Rücklaufimpulse, die zeitlich auf die vom nisierimpulsen. Die dem Vertikalablenkgenerator 15 Horizontaloszillator 19 erzeugten Signale (mit einer nachgeschaltete Vertikalablenkstufe 16 speist über die Sollfrequenz von 15750 Hz gemäß den in den USA Klemmen Y-Y' die Vertikalablenkwicklung 17 der gültigen Normen) bezogen sind, werden dem Phasen-Bildröhre 13 mit Ablenkenergie. detektor 18 zugeleitet. Diese Rücklaufimpulse (oderstage) 14. The amplitude sieve 14 supplies the vertical deflection generator 15 with vertical synchro- 50 generated return pulses at the capacitor 36 b of the voltage distributor 36, which are based on the nisierimpulsen from the. The signals generated by the vertical deflection generator 15, the horizontal oscillator 19 (with a downstream vertical deflection stage 16 that feeds the nominal frequency of 15,750 Hz according to the vertical deflection winding 17 of the applicable standards in the USA terminals YY ' ) are supplied to the phase picture tube 13 with deflection energy. detector 18 fed. These return pulses (or
Die vom Amplitudensieb 14 gewonnenen Hori- 55 eine davon abgeleitete Signalfolge) werden im Phasenzontalsynchronisierimpulse
gelangen zu einem Phasen- detektor 18 mit den vom Amplitudensieb 14 gelieferdetektor
18, dem außerdem ein zweites Signal züge- ten Horizontalsynchronisierimpulsen verglichen. Der
führt ist, das auf die Schwingfrequenz des Horizontal- Phasendetektor 18 erzeugt eine entsprechende Fehleroszillators
19 bezogen ist. Die im Phasendetektor 18 spannung, die dem Horizontaloszillator 19 zugeleitet
durch Vergleich der beiden Signale erzeugte Fehler- 60 wird, um dessen Phase und Frequenz zu steuern,
spannung wird dazu verwendet, den Horizontaloszil- Die Ausgangsimpulse des Oszillators 19 werden so
lator 19 mit den Horizontalsynchronisierimpulsen zu zugeformt bzw. behandelt, daß sich positive Impulse
synchronisieren. Die Ausgangsschwingung des Hori- ergeben, die z. B. eine Breite von 3 bis 7 Mikrozontaloszillators
19 gelangt über einen Transformator Sekunden, eine Folgefrequenz von 15750 Hz und eine
20 zu der erfindungsgemäß ausgebildeten Horizontal- 65 vorbestimmte Phasenlage in bezug auf das Zeilenausablenkschaltung
21. tast- oder Zeilenrücklaufintervall haben.The horizontal synchronization pulses obtained from the amplitude sieve 14 are compared in the phase-zonal synchronization pulses to a phase detector 18 with the detector 18 supplied by the amplitude sieve 14, to which a second signal is also drawn. The result is that a corresponding error oscillator 19 is related to the oscillation frequency of the horizontal phase detector 18 generated. The voltage in the phase detector 18, which is fed to the horizontal oscillator 19 by comparing the two signals, is generated in order to control its phase and frequency,
The output pulses of the oscillator 19 are so lator 19 with the horizontal synchronization pulses or treated so that positive pulses synchronize. The output oscillation of the Hori- result, the z. B. a width of 3 to 7 microzontal oscillator 19 reaches a transformer seconds, a repetition frequency of 15750 Hz and a 20 to the inventively designed horizontal 65 predetermined phase position with respect to the line deflection circuit 21 have scanning or line retrace interval.
Die Ablenkschaltung 21 speist die Horizontal- Die so gebildeten positiven Impulse werden vonThe deflection circuit 21 feeds the horizontal The positive pulses thus formed are of
ablenkwicklung 22 mit einem Sägezahnstrom mit der Sekundärwicklung des Transformators 20 auf diedeflection winding 22 with a sawtooth current with the secondary winding of the transformer 20 on the
Steuerelektrode des Thyristors 34 gekoppelt. Der Thyristor 34 leitet eine Folge von Vorgängen ein, die bewirken, daß jedesmal, wenn ein Impuls zur Steuerelektrode dieses Thyristors gelangt, der Rücklauf der Horizontalablenkperiode erzeugt wird.Control electrode of thyristor 34 coupled. The thyristor 34 initiates a sequence of processes that cause that every time a pulse reaches the control electrode of this thyristor, the return of the Horizontal deflection period is generated.
In F i g. 2 sind Strom- und Spannungsverläufe gezeigt, die an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 1 jeweils während einer Ablenkperiode erscheinen. Dabei umfaßt der Hinlauf der Ablenkperiode das Zeitintervall von t0 bis t5, während der Rücklauf das Intervall von t5 bis t0' umfaßt. Gemäß den in den USA gültigen Normen haben typischerweise das Intervall von i0 bis ts eine Dauer von ungefähr 53 Mikrosekunden und das Intervall von t5 bis t0' eine Dauer von ungefähr 10,5 Mikrosekunden.In Fig. 2 shows current and voltage profiles which appear at different points in the circuit according to FIG. 1, in each case during a deflection period. The forward of the deflection period includes the time interval from t 0 to t 5 , while the return includes the interval from t 5 to t 0 ' . According to the standards applicable in the USA, the interval from i 0 to t s typically has a duration of approximately 53 microseconds and the interval from t 5 to t 0 'has a duration of approximately 10.5 microseconds.
Es soll jetzt die Wirkungsweise des ersten oder Hinlauf-Schaltelements 24 in der Horizontalablenkschaltung 21 betrachtet werden. Dieses Schaltelement 24 dient dazu, während des Hinlaufs der Ablenkperiode eine Konstantspannungsquelle (Kondensator 23) über die Ablenkwicklung 22 zu schalten. Und zwar fließt zum Zeitpunkt t0 (Beginn des Hinlaufs) in der Ablenkwicklung 22 ein Strom (Signalverlauf A) maximaler Amplitude in Richtung beispielsweise von der Klemme X zur Klemme X'. Die Spannung an der Reihenschaltung der Wicklung 22 und des Kondensators 23 (Signalverlauf B) durchläuft sodann den Nullwert und kehrt sich um. Bei der Polaritätsumkehr dieser Spannung wird die Diode 26 im SchaltelementThe operation of the first or trace switching element 24 in the horizontal deflection circuit 21 will now be considered. This switching element 24 serves to switch a constant voltage source (capacitor 23) via the deflection winding 22 while the deflection period is running. In fact, at time t 0 (start of the trace), a current (signal profile A) of maximum amplitude flows in deflection winding 22 in the direction, for example, from terminal X to terminal X '. The voltage across the series connection of winding 22 and capacitor 23 (signal curve B) then passes through the zero value and is reversed. When the polarity of this voltage is reversed, the diode 26 in the switching element
24 leitend, so daß die im wesentlichen konstante Spannung (z.B. +50VoIt), die am Kondensator23 entwickelt wird, zur Ablenkwicklung 22 gelangt.24 conductive, so that the essentially constant voltage (e.g. + 50VoIt) applied to capacitor 23 is developed, arrives at the deflection winding 22.
Als Folge davon fällt während der ersten Hälfte des Hinlaufs (t0 bis t2) der Strom in der Ablenkwicklung 22 (Signalverlauf A) im wesentlichen linear gegen Null ab, wodurch der Kondensator 23 mit Energie beliefert wird. Der Kondensator 23 ist so groß bemessen, daß die Spannung an ihm sich nicht nennenswert ändert. Ungefähr in der Mitte des Hinlaufs (d. h. zum Zeitpunkt t2) kehrt der Strom in der Ablenkwicklung 22 (Signalverlauf A) seine Richtung um und schaltet von der Dämpfungsdiode 26 auf den Thyristor 25. Zur Vorbereitung auf dieses Umschalten der Stromwege wird der Thyristor 25 während der ersten Hälfte des Hinlaufs durch ein Steuersignal (Signalverlauf G), das über die Wicklung 30, den Widerstand 31 und den Kondensator 32 geliefert wird, in einen Bereitschaftszustand gesetzt.As a result, during the first half of the trace (t 0 to t 2 ), the current in the deflection winding 22 (signal curve A) drops essentially linearly towards zero, as a result of which the capacitor 23 is supplied with energy. The capacitor 23 is dimensioned so large that the voltage across it does not change significantly. Approximately (ie, at time t 2) in the center of trace returns the current in the deflection winding 22 (waveform A) its direction and turns on the snubber diode 26 25 to the thyristor In preparation for this switching of the current paths of the thyristor 25 during the first half of the trace by a control signal (signal curve G), which is supplied via the winding 30, the resistor 31 and the capacitor 32, set in a standby state.
Die Art und Weise, in der das Steuersignal erzeugt wird, wird noch beschrieben werden. Die Polarität des in den Hinlauf fallenden Teils dieses Steuersignals ist so gewählt, daß der Thyristor 25 leiten kann, wenn an seiner Anoden-Kathoden-Strecke eine Spannung in Durchlaßrichtung liegt. Dies geschieht ungefähr in der Mitte des Hinlaufs (z. B. bei io), so daß zu diesem Zeitpunkt der Ablenkstrom von der Diode 26 auf den Thyristor 25 geschaltet wird. Der Ablenkstrom in der Wicklung 22 steigt dann während der zweiten Hälfte, während er durch den ThyristorThe manner in which the control signal is generated will be described. The polarity of the part of this control signal falling in the outward path is selected so that the thyristor 25 can conduct when a voltage in the forward direction is applied to its anode-cathode path. This happens approximately in the middle of the trace (e.g. at i o ), so that at this point in time the deflection current is switched from the diode 26 to the thyristor 25. The deflection current in winding 22 then increases during the second half as it passes through the thyristor
25 fließt, im wesentlichen linear an. Während dieses Intervalls wird Energie dem Kondensator 23 entnommen und in die Ablenkwicklung 22 übertragen.25 flows, essentially linearly. During this At intervals, energy is taken from the capacitor 23 and transferred to the deflection winding 22.
Um den Hinlauf zu beenden und den Rücklauf einzuleiten, muß der Thyristor 25 gesperrt werden. Ein Thyristor kann dadurch gesperrt werden, daß die Stromrichtung in der Anoden-Kathoden-Strecke umgekehrt und dem Anoden-Kathoden-Ubergang eine Sperrspannung über ein genügend langes Zeitintervall zugeleitet wird, um sämtliche gespeicherten Ladungsträger aus der Übergangszone zu entfernen. Bei der Ablenkschaltung 21 sollten diese Vorgänge geschehen, ohne daß der erwünschte glatte Übergang vom im wesentlichen linearen Hinlaufstrom zur Richtungsumkehr des Stromes während des Rücklaufs gestört oder zerrissen wird.In order to end the outward flow and to initiate the reverse flow, the thyristor 25 must be blocked. A thyristor can be blocked by reversing the direction of the current in the anode-cathode path and the anode-cathode junction a reverse voltage over a sufficiently long time interval is supplied to remove all stored charge carriers from the transition zone. In the Deflection circuit 21 should accomplish these operations without the desired smooth transition from the im essential linear outgoing current to reverse the direction of the current disturbed during the return or is torn.
Ungefähr 5 Mikrosekunden vor dem Ende des Hinlaufs (d. h. bei i3) gelangt zur Steuerelektrode des Thyristors 34 ein Ausgangsimpuls (Signalverlauf H) des Oszillators 19, wodurch eine Folge von Vorgängen eingeleitet wird, die den Rücklauf bewirkt. Und zwar wird, wenn der Thyristor 34 durch den Oszillator 19 aufgetastet (leitend gemacht) wird, ein Stromkreis durch das erste Schaltelement 24, das zweite Schaltelement 33, die Spule 28 und den Kondensator 29 geschlossen. Der Strom in der Ablenkwicklung 22 (Signalverlauf A) steigt weiter linear an, da der Schalter 24 geschlossen bleibt.About 5 microseconds before the end of the trace (ie at i 3 ), an output pulse (signal curve H) of the oscillator 19 arrives at the control electrode of the thyristor 34, whereby a sequence of processes is initiated which causes the return. In fact, when the thyristor 34 is gated (made conductive) by the oscillator 19, a circuit is closed by the first switching element 24, the second switching element 33, the coil 28 and the capacitor 29. The current in deflection winding 22 (waveform A) continues to rise linearly, since switch 24 remains closed.
Zur gleichen Zeit fließt in dem erwähnten Stromkreis mit einer durch die Werte des Kondensators 29 und der Spule 28 bestimmten Resonanzfrequenz erhebliche Energie, die zuvor im Kondensator 29 gespeichert worden ist. Anfänglich fließt in diesem Stromkreis ein Strom (Signalverlauf D) in der Durchlaßrichtung durch den Thyristor 34 und in der Sperrrichtung durch den leitenden Thyristor 25, durch den außerdem ein größerer Durchlaßstrom (aus der Wicklung 22) fließt.At the same time, considerable energy, which has previously been stored in the capacitor 29, flows in the aforementioned circuit with a resonance frequency determined by the values of the capacitor 29 and the coil 28. Initially, a current (waveform D) flows in this circuit in the forward direction through the thyristor 34 and in the reverse direction through the conductive thyristor 25, through which a larger forward current (from the winding 22) also flows.
Der Resonanzstrom steigt jedoch rascher an als der Ablenkstrom, so daß nach einem bestimmten Zeitintervall (z. B. 2 bis 3 Mikrosekunden) der resultierende Strom im Thyristor 25 sich umkehrt (Signalverlauf C). Der Thyristor 25 wird dadurch abgeschaltet. Der Resonanzstrom, der weiter ansteigt, schaltet dann für ein kurzes Zeitintervall auf die Diode 26, bis der Ablenkstrom und der Resonanzstrom wieder gleich sind. Zu diesem Zeitpunkt werden die Diode 26 und der Thyristor 25 beide abgeschaltet (d. h. auf den hochohmigen Zustand geschaltet), wodurch die Wicklung 22 von der Konstantspannungsquelle (d. h. dem Kondensator 23) abgeschaltet wird. Zu diesem Zeitpunkt (i.) beginnt das Rücklaufintervall.However, the resonance current increases faster than the deflection current, so that after a certain time interval (e.g. 2 to 3 microseconds) the resulting current in thyristor 25 is reversed (signal curve C). The thyristor 25 is switched off. The resonance current, which continues to rise, switches then for a short time interval on diode 26 until the deflection current and the resonance current return are the same. At this point, the diode 26 and the thyristor 25 are both turned off (i.e. on the switched high impedance state), whereby the winding 22 from the constant voltage source (i.e. Capacitor 23) is switched off. At this point in time (i.) The retrace interval begins.
Das Zeitintervall (i4 bis i5), während dessen Strom durch die Diode 26 fließt, ist in seiner Dauer so bemessen, daß es ausreicht, alle gespeicherten Ladungsträger im Thyristor 25 zu entfernen, so daß sichergestellt ist, daß der Thyristor 25 so lange abgeschaltet bleibt, bis während des Hinlaufs der nächsten Ablenkperiode der erforderliche Bereitschafts-Tastimpuls zu seiner Steuerelektrode gelangt.The time interval (i 4 to i 5 ) during which current flows through the diode 26 is dimensioned in its duration so that it is sufficient to remove all stored charge carriers in the thyristor 25, so that it is ensured that the thyristor 25 lasts as long remains switched off until the required readiness key pulse reaches its control electrode during the run-out of the next deflection period.
Während des Rücklaufs verkoppelt der Schalter 33 die aus der Spule 28, dem Kondensator 29 und der Ablenkwicklung 22 bestehenden Blindwiderstandskomponenten zu einem Serienresonanzkreis, wobei der Kondensator 23 wegen seiner großen Kapazität vernachlässigt werden kann. Die Resonanzperiode der drei Komponenten ist so gewählt, daß sie doppelt so lang ist wie das gewünschte Rücklaufintervall. Der Strom in der Ablenkwicklung 22 durchläuft daher eine halbe Schwingungsperiode, wodurch die gewünschte Richtungsumkehr dieses Stromes erhalten und damit der Strahlrücklauf in der Bildröhre 13 erreicht wird.During the return, the switch 33 couples the coil 28, the capacitor 29 and the Deflection winding 22 existing reactance components to a series resonant circuit, wherein the capacitor 23 can be neglected because of its large capacity. The resonance period of the three components is chosen so that it is twice as long as the desired retrace interval. Of the Current in the deflection winding 22 therefore passes through half an oscillation period, thereby creating the desired Obtain reversal of direction of this current and thus the beam return in the picture tube 13 is achieved will.
Da der Thyristor 34 ein unipolar leitfähiges (nur in einer Richtung stromleitendes) Bauelement ist, ist über ihn die Diode 35 geschaltet, um das Schalterelement 33 bipolar leitfähig zu machen, so daß derSince the thyristor 34 is a unipolar conductive component (only conductive in one direction) is connected across it the diode 35 to make the switch element 33 bipolar conductive, so that the
Ablenkstrom seine Richtung umkehren kann. Wenn der Stromfluß durch den Schalter 33 seine Richtung umkehrt (bei tß), wird der Thyristor 34 gesperrt. Die Dauer des Stromflusses durch die Diode 35 (ungefähr die Hälfte des Rücklaufintervalls) ist mehr als ausreichend, um sicherzustellen, daß sämtliche Ladungsträger vom Thyristor 34 entfernt werden und also der Thyristor einwandfrei abgeschaltet oder gesperrt wird.Deflection current can reverse its direction. If the current flow through the switch 33 reverses its direction (at t ß ), the thyristor 34 is blocked. The duration of the current flow through the diode 35 (approximately half the retrace interval) is more than sufficient to ensure that all charge carriers are removed from the thyristor 34 and that the thyristor is properly switched off or blocked.
Die Energieaustauschverhältnisse, die während des Rücklaufs und unmittelbar danach bestehen, einschließlich der Art und Weise, in welcher zur Vorbereitung für die Einleitung des Rücklauf Energie im Kondensator 29 gespeichert wird, sind von besonderem Interesse und sollen jetzt erläutert werden.The energy exchange relationships that exist during and immediately after the return, including the way in which in preparation for the initiation of the return energy in the Capacitor 29 is stored are of particular interest and will now be explained.
Zu Beginn des Rücklaufs (i5) sind die Ströme in der Ablenkwicklung 22 (Signalverlauf A) und in der Spule 28 (Signalverlauf D) erheblich und von gleichem Wert (ein etwaiger Unterschied wird rasch beseitigt, da beide Komponenten zu diesem Zeitpunkt in Reihe liegen). Diese Ströme verkörpern Energie, die in den genannten induktiven Komponenten gespeichert sind. Zugleich speichert der Kondensator 29 zu Beginn des Rücklaufs ebenfalls etwas Energie, da der Strom in der Spule 28 und im Kondensator 29 von seinem Spitzenwert (Signalverlauf D) abgefallen ist und am Kondensator 29 etwas Spannung vorhanden ist (Signalverlauf E). At the beginning of return (i 5 ), the currents in deflection winding 22 (waveform A) and in coil 28 (waveform D) are significant and of the same value (any difference is quickly eliminated because both components are in series at this point in time ). These currents embody energy that is stored in the inductive components mentioned. At the same time, the capacitor 29 also stores some energy at the beginning of the return, since the current in the coil 28 and in the capacitor 29 has dropped from its peak value (signal curve D) and some voltage is present on the capacitor 29 (signal curve E).
Wenn der Schalter 24 geöffnet wird (bei i-), wird die in der Ablenkwicklung 22 und der Induktivität 28 gespeicherte Energie während der ersten Hälfte des Rücklaufs in den Kondensator 29 übertragen, woraufhin dann sämtliche im Kondensator 29 gespeicherte Energie einschließlich derjenigen, die zu Beginn des Rücklaufs gespeichert wurde, während der zweiten Hälfte des Rücklaufs in die Ablenkwicklung 22 und die Induktivität 28 zurückfließt. Am Ende des Rücklaufs ist im Kondensator 29 praktisch keine Energie mehr gespeichert.When the switch 24 is opened (at i-), that in the deflection winding 22 and the inductance 28 transferred stored energy to capacitor 29 during the first half of the return, whereupon then all of the energy stored in the capacitor 29 including that at the beginning of the Return was stored during the second half of the return in the deflection winding 22 and the inductance 28 flows back. At the end of the reflux, there is practically no energy in the capacitor 29 more saved.
Während des gesamten Rücklaufintervalls und unmittelbar vor diesem Intervall (d. h. von t3 bis i0') ist der zweite Schalter 33 geschlossen, so daß die Induktivität 27 direkt über die Speisespannung B+ gekoppelt ist. Während dieses Intervalls steigt der Strom in der Spule 27 im wesentlichen linear an, so daß in dieser Spule 27 eine erhebliche Energie gespeichert wird.During the entire retrace interval and immediately before this interval (ie from t 3 to i 0 '), the second switch 33 is closed, so that the inductance 27 is coupled directly via the supply voltage B +. During this interval, the current in the coil 27 increases essentially linearly, so that a considerable amount of energy is stored in this coil 27.
Am Ende des Rücklaufs (bei i0') wird, wenn die Spannung an der Ablenkwicklung 22 im wesentlichen eine halbe Schwingungsperiode durchlaufen hat, die Diode 26 wiederum in der Durchlaßrichtung gespannt. Beim Einschalten der Diode 26 nimmt der Strom in der Ablenkwicklung 22 wieder seinen linear ansteigenden Verlauf an. Zugleich wird die in der Spule 28 gespeicherte Restenergie (Signalverlauf D) über die Dioden 26 und 35 sehr rasch (von i0' bis t±') in den Kondensator 29 übertragen. Am Ende dieser Energieübertragung wird die Diode 35 (und folglich der Schalter 33) geöffnet. Zu beachten ist, daß der Schalter 33 während des Intervalls von t3 bis tt' geschlossen geblieben ist. Die Spule 27 beginnt dann ihre Energie über den Schalter 24 in den Kondensator 29 zu übertragen (Signalverlauf E). Während des Intervalls von J1 bis i3 wird genügend Energie von der Spule 27 in den Kondensator 29 übertragen, um die während der vorausgegangenen Ablenkperiode entstandenen Schaltungsverluste wieder wettzumachen. Diese Energie wird sodann vom Kondensator 29 während des Rücklaufs hauptsächlich in die Wicklung 22 geliefert, wie bereits erwähnt.At the end of the retrace (at i 0 '), when the voltage on the deflection winding 22 has run through essentially half an oscillation period, the diode 26 is again charged in the forward direction. When the diode 26 is switched on, the current in the deflection winding 22 again assumes its linearly increasing course. At the same time, the residual energy stored in the coil 28 (signal curve D) is transferred very quickly (from i 0 'to t ± ') to the capacitor 29 via the diodes 26 and 35. At the end of this energy transfer, the diode 35 (and consequently the switch 33) is opened. Note that switch 33 has remained closed during the interval from t 3 to t t '. The coil 27 then begins to transmit its energy via the switch 24 into the capacitor 29 (signal curve E). During the interval from J 1 to i 3 , enough energy is transferred from coil 27 into capacitor 29 to make up for circuit losses incurred during the previous deflection period. This energy is then mainly supplied to the winding 22 by the capacitor 29 during the return, as already mentioned.
Das dem Thyristor 25 zugeführte Steuersignal (Signalverlauf G) wird auf folgende Weise erzeugt: die Spannung an der Spule 27 und folglich die Spannung an der Spule 30 hat die Form einer Rechteckspannung mit Pegelsprüngen nahe dem Beginn (bei ^1) und nahe dem Ende (bei t3) des Hinlaufs, wenn die Schalter 33 und 24 umschalten, d. h. ihren Zustand ändern (Signalverlauf F). Nach Filterung in dem aus dem Widerstand 31 und dem Kondensator 32 bestehenden Netzwerk wird die Rechteckspannung für die Zuführung an die Steuerelektrode des Thyristors 25 so modifiziert, daß sie einen Verlauf mit verhältnismäßig langsamem Anstieg und Abstieg annimmt. Wie bereits erwähnt, ist die Polarität des Hauptteils der Spannung während des Hinlaufs so gewählt, daß der Thyristor 25 leiten kann, wenn seine Anoden-Kathoden-Strecke in der Durchlaßrichtung vorgespannt ist.The control signal supplied to the thyristor 25 (signal curve G) is generated in the following way: the voltage on the coil 27 and consequently the voltage on the coil 30 has the form of a square-wave voltage with level jumps near the beginning (at ^ 1 ) and near the end ( at t 3 ) of the outward run, when the switches 33 and 24 toggle, ie change their state (signal curve F). After filtering in the network consisting of the resistor 31 and the capacitor 32, the square-wave voltage for the supply to the control electrode of the thyristor 25 is modified so that it assumes a curve with a relatively slow rise and fall. As already mentioned, the polarity of the main part of the voltage during the trace is chosen so that the thyristor 25 can conduct when its anode-cathode path is forward-biased.
Das Steuersignal für den Thyristor 25 kann natürlich auf verschiedene Weise gewonnen werden. Beispielsweise kann dieses Steuersignal ebenso wie das Steuersignal für den Thyristor 34 durch den Oszillator 19 geliefert werden.The control signal for the thyristor 25 can of course be obtained in various ways. For example can this control signal as well as the control signal for the thyristor 34 by the oscillator 19 can be delivered.
Um eine Einstellung der Betriebsintervalle zu ermöglichen, können bestimmte Komponenten der Schaltung (z.B. die Spule 28) veränderlich ausgebildet werden.To enable the operating intervals to be set, certain components of the circuit (e.g. coil 28) can be made variable will.
Eine Hochspannungserzeugerschaltung (nicht gezeigt) zur Gewinnung der Hochspannung für die Endanode der Bildröhre 13 kann auf verschiedene Weise mit der Ablenkschaltung 21 gekoppelt werden. Beispielsweise kann die Primärwicklung eines Rücklauf-Hochspannungstransformators effektiv über den Schalter 24 geshuntet sein, wobei aufwärts transformierte Rücklaufimpulse, die von einer Sekundärwicklung des Transformators abgenommen werden, einem Hochspannungsgleichrichter zugeleitet werden, um die Endanoden-Gleichspannung zu gewinnen.A high voltage generator circuit (not shown) for generating the high voltage for the end anode the picture tube 13 can be coupled to the deflection circuit 21 in various ways. For example can effectively cross the primary winding of a flyback high voltage transformer Switch 24 can be shunted, with upward transformed flyback pulses generated by a secondary winding of the transformer are removed, fed to a high-voltage rectifier to reduce the To gain terminal anode DC voltage.
Eine mit zufriedenstellendem Resultat praktisch erprobte Ausführungsform der Schaltung nach F i g. 1 ist mit folgenden Bauelementen bestückt:An embodiment of the circuit according to FIG. 1 which has been tried and tested in practice with a satisfactory result. 1 is equipped with the following components:
Ablenkwicklung 22 ... 1,1 MillihenryDeflection winding 22 ... 1.1 millihenry
Kondensator 23 1 MikrofaradCapacitor 23 1 microfarad
Thyristor 25 RCA Typ TA 2688Thyristor 25 RCA type TA 2688
Diode 26 Genenral InstrumentDiode 26 Genenral Instrument
Typ RG 100 GType RG 100 G
Spule 27 40 MillihenryCoil 27 40 millihenry
Spule 28 150 MikrohenryCoil 28 150 microhenries
Kondensator 29 0,015 MikrofaradCapacitor 29 0.015 microfarads
Thyristor 34 RCA Typ TA 2688Thyristor 34 RCA type TA 2688
Diode 35 Genenral InstrumentDiode 35 Genenral Instrument
Typ RG 100 GType RG 100 G
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